шпаргалка

Зависимость имеданса живой ткани от частоты тока.

[ Назад ]
Зависимость импеданса живой ткани от частоты тока. Эквивалентная схема живой ткани. Физические основы реографии.
Сопротивление ткани max и равно R1 на постоянном токе (ω=0), а с увеличением частоты импеданс сначала быстро уменьшается, а затем, достигнув некоторого значения Z2, остаётся практически неизменным. Такая зависимость указывает на то, что в живой ткани нет элементов, обладающих индуктивностью, но есть элементы, обладающие св-вами ёмкости. Z=R1√(R22+XC2)/√((R1+R2)2+XC2). Емкостное сопротивление ткани XC=1/ωC определяется её диэлектрическими составляющими. В эквивалентой схеме постоянный ток может идти только через сопротивление R1, так как сопротивление ёмкости С для него бесконечно велико. Но для переменного тока сопротивление емкости уменьшается с увеличением частоты, а с ним уменьшается и полное сопротивление цепи. На очень высоких частотах сопротивление емкости стремится к нулю и импеданс живой ткани стремится к min значению: Z=R1R2/R1+R2. R1- сопротивление кожи, R2 – сопротивление цитоплазмы, крови. Зависимость импеданса ткани от частоты переменного тока определяется физиологическими особенностями ткани, что позволяет использовать измерения их электропроводимости в биологических и мед. исследованиях. Для живой ткани обычно R1>>R2, поэтому на средних частотах, когда (1/ωC)<<R1, импеданс описывается формулой Z=√(R22+(1/ ωC)2). Зависимость импеданса ткани от частоты переменного тока определяется физиологическим состоянием и морфологическими особенностями ткани. Методы измерения электропроводимости тканей осуществляются при достаточно низких напряжениях (<50мВ) и слабых токах. Три вида ткани: живая, дефектная, мертвая. Коэф. поляризации (жизнестойкость) ткани К=ZН(v=103)/ZB(v=106). Для живой ткани К>>1.
Реография (импедансная плетизмография) – метод исследования состояния сосудистой системы путём регистрации периодических изменений импеданса ткани. Омическое сопротивление ткани зависит от степени их кровенаполнения. При увеличении кровенаполнения ткани ее омическая составляющая R импеданса уменьшается, а при уменьшении кровенаполнения – увеличивается. Рассмотрим участок ткани между двумя электродами. Омическое сопротивление R= pL/S= pL2/V. На постоянном токе и на токах низких частот проводить измерения нельзя по соображениям безопасности. На высоких частотах >100кГц емкостное сопротивление стремится к 0 и тогда Z=R=1/Vкр. При постоянной токе из-за большого сопротивления кожи =1МОм практически невозможно зарегистрировать малые изменения общего высокого сопротивления цепи. Важнейшим фактором, определяющим электрическое сопротивление кожи, является толщина рогового слоя эпидермиса и его состояние. Если неороговевающие слои эпидермиса содержат до 70% воды, то роговой слой – лишь 10%, что обуславливает его высокое сопротивление. Но при выделении пота и при наложении влажных электродных прокладок роговой слой может впитывать воду, что снижает его сопротивление. Прокладки налаживают также для устранения прижигающего действия тока под сухими электродами. При увеличении площади электрода переходное сопротивление кожа-электрод уменьшается, но при этом увеличиваются помехи от биопотенциалов работающих мышц. Применяется переменный ток частотой 40-150кГц, что позволяет выделить из общего сопротивления цепи переменный компонент ее омической составляющей.
Определите параметры, характеризующие взаимодействие корпускулярного ионизирующего излучения с веществом (линейная плотность ионизации, линейная передача энергии, средний линейный пробег).
Линейная плоскость ионизации. Основная часть энергии заряженных частиц и у-квантов, взаимодействующих с в-вом, идёт на ионизацию его атомов и молекул. Степень ионизации зависит от св-в излучения, структуры объекта и расстояния, которое квант проходит в в-ве. α – частицы и протоны создают max ионизацию в конце пробега – перед моментом полной растраты своей энергии. Кол-венной характеристикой ионизирующего эффекта является линейная плотность ионизации i=dl/dn (пар ионов/см), зависит от пути, пройденного частицей в в-ве.
Линейная передача энергии ЛПЭ. Энергия, переданная в-ву, расходуется не только на его прямую ионизацию, но и на другие структурные перестройки. Чем больше энергия dE, переданная излучением слою в-ва толщиной dl, тем сильнее разрушительное действие ионизирующего излучения. Это воздействие характеризуется ЛПЭ=dE/dl [Дж/мкм].
Средний линейный пробег определяется средним значением расстояния, которое частица проходит до тех пор, пока ее Eкин не сравняется со средней Eкин энергией атомов и молекул в-ва.
Волновое сопротивление (импеданс) мышечной ткани человека равно 1,63*106Па*с/м. Определить скорость распространения ультразвука в мышечной ткани, если ее плотность 1063кгм3.
Z=p*v; v=Z/p=1,63*106/1063=1533м/с.
Какие способы люминесценции вы знаете? Определите основные характеристики люминесценции: длительность, спектр, квантовый выход.
Люминесценция – излучение, превышающее тепловое при данной температуре и имеющее длительность послесвечения много больше периода световых колебаний (τ>>10-15с). Если атом или молекулу перевести каким-либо образом в возбуждённое состояние, то они затем возвращаются в основное, испуская электромагнитное излучение – люминесценция.
Фотолюминесценция – возбуждение происходит в результате поглощения электромагнитного излучения (обычно видимого или УФ-диапазона). Катодолюминесценция – возбуждение производится электронным ударом по атому или молекуле в-ва (наблюдается в кинескопе, электронно-лучевых трубках). Электролюминесценция – возбуждение атомов и молекул производится электрическим полем. Рентгенолюминесценция – возбуждение производится рентгеновскими лучами, (рентгенолюминесцирующие экраны). Хемилюминесценция – возбуждение происходит в результате хим. р-ции, по схеме: А+В=АВ*=АВ+hv (квант люминесценции). Биолюминесценция – возбуждение молекул происходит в результате биохим. р-ций, происходящих в живом организме. Основные характеристики. Спектр л. – зависимость интенсивности л. от длины волны излучаемого света или частоты. Длительность л. τ – время за которое интенсивность л. уменьшается в е=2,7 раза, т.е. время жизни молекулы в возбужденном состоянии. Квантовый выход л. у – отношение числа квантов л. к кол-ву квантов, поглощенных при возбуждении молекул (всегда <1, из-за наличия неоптических переходов, в-во считается хорошо люминесцирующим, если у>0,01). Спектр возбуждения – зависимость интенсивности возбуждения л. света от длины волны возбуждающего излучения (для многих молекул совпадает со спектром поглощения). Степень поляризации л. – степень поляризации излучения л., при ее возбуждении линейно поляризованным светом и позволяет оценить скорость вращения люминесцирующей молекулы и микросвязь её окружения.
Приведите классическое и статистическое определение вероятности случайного события.
Классическая вероятность Р(А) – отношение числа случаев m, благоприятствующих появлению данного события, к общему числу n возможных исходов: Р(А)=m/n. Пусть в некоторой урне есть 20 черных и 80 белых шаров, тогда вероятность извлечения наугад из урны черного шара составит 20/100=0,2. Классическая вероятность принимает значения 0<=P(A)<=1. Если Р(А)=1, то событие достоверно, если же Р(А)=0, то оно невозможно. Статистическое определение вероятности. Проведём эксперимент. Пусть из общего число N бросков монеты число выпадений герба составило M, решки - К. М и К – частота события. M/N или K/N – относительная частота. При случайном бросании монеты данные будут самые разные. Но при увеличении числа бросков N относительная частота событий приближается к значению 0,5, которое и определяет их статистическую вероятность. Статистическая вероятность – предел, к которому стремится относительная частота события при неограниченном возрастании обшего числа испытаний: Р(А)=limM/N.
Как происходит передача возбуждения от одного участка миелинизированного нервного волокна к другому?
Участки аксона длиной в 2-3 мм покрыты миелиновой оболочкой (шванновской клеткой), между ними перехваты Ранвье около 1мкм. На участках аксона, покрытых миелином, мембрана полностью изолирована и не имеет контакта с межклеточной жидкостью, содержащей ионы Na+, вследствие чего потенциал действия здесь сформироваться не может. Потенциал может сформироваться только в перехватах Ранвье, где мембрана имеет необходимый контакт с межклеточной жидкостью. Пусть один из перехватов возбужден, деполяризован до потенциала φmax. Тогда под действием разности потенциалов (φmax – φ0) между возбужденным и невозбуждённым участками в аксоплазме и на наружной стороне мембраны возникают локальные токи, благодаря которым мембранный потенциал распространяется вдоль аксона как по электрическому кабелю и с большой скоростью. Но по мере удаления от возбужденного участка

КАТЕГОРИИ:

Network | английский | архитектура эвм | астрономия | аудит | биология | вычислительная математика | география | Гражданское право | демография | дискретная математика | законодательство | история | квантовая физика | компиляторы | КСЕ - Концепция современного естествознания | культурология | линейная алгебра | литература | математическая статистика | математический анализ | Международный стандарт финансовой отчетности МСФО | менеджмент | метрология | механика | немецкий | неорганическая химия | ОБЖ | общая физика | операционные системы | оптимизация в сапр | органическая химия | педагогика | политология | правоведение | прочие дисциплины | психология (методы) | радиоэлектроника | религия | русский | сертификация | сопромат | социология | теория вероятностей | управление в технических системах | физкультура | философия | фотография | французский | школьная математика | экология | экономика | экономика (словарь) | язык Assembler | язык Basic, VB | язык Pascal | язык Си, Си++ |